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Frau Merx, wo finden Algen schon heute Anwendung?

Algen finden in vielen verschiedenen Bereichen wie in der Kosmetik, in der Medizin und sogar als Energiequelle, aber eben auch und vor allem als Lebensmittel Anwendung. Weltweit werden rund 500 Algenarten konsumiert [1]. Die offensichtlichste Art ist im Sushi oder in der Misosuppe. Dafür wird die Rotalge Nori genutzt. Für Salate werden die Braunalgen Arame, Kombu und Wakame genutzt, die im deutschsprachigen Raum als Seetang oder Seegras bekannt sind. Die Alge gewinnt aufgrund ihrer Nährstoffe (Omega-3-Fettsäuren, Chlorophyll, B-Vitamine und Spurenelemente) auch immer mehr Bedeutung in der Nahrungsergänzung, zum Beispiel in Form von Spirulina- oder Chlorellapulver. Dabei handelt es sich um einzellige blaugrüne oder grüne Cyanobakterien. Als veganer Ersatz von Gelatine und als Verdickungsmittel ist sie unter Agar-Agar, Carageen und Alginat bekannt. Diese Mittel finden Verwendung in Desserts, Fleischwaren, Milchprodukten oder Fertigsuppen.  [1] [2]

Welche nennenswerten Unterschiede gibt es zu Algen, die einem im Sommer den Badespaß nehmen?

Algen sind Organismen, welche Lichtenergie über Photosynthese in chemische Energie umwandeln können. Es gibt ungefähr 120.000 unterschiedliche Algenarten [2]. Diese können sowohl einzellig als auch mehrzellig sein. Ihre Unterteilung erfolgt in Makroalgen, Mikroalgen und Cyanobakterien. Makroalgen sind ökonomisch von größerer Bedeutung als Mikroalgen. Cyanobakterien gehen Symbiosen mit verschiedenen Organismen wie Pilzen, Nacktsamern (Gymnosperm) und Bedecktsamern (Angiosperm) ein [3]. Farblich sind sie im Spektrum blaugrün, grünlich, rötlich oder bräunlich anzufinden. Diese Varianten entstehen aufgrund unterschiedlicher Farbpigmente, welche das grüne Chlorophyll überlagern. Algen können nicht nur im Wasser leben, sondern auch als Flechten in Symbiose mit Pilzen auf Bäumen, im Eis oder sogar in Wüsten (Grünalge Chlorella ohadii) [4].

Durch hohe Sonneneinstrahlung, aber auch durch Eintrag von Stickstoff- und Phosphor (z.B. aus der Landwirtschaft) können Algen vermehrt in Seen, aber auch in Ozeanen auftreten. Das massenhafte Auftreten wird Algenblüte genannt. Sie werden durch sauerstoffverbrauchende Bakterien abgebaut, sodass die Sauerstoffkonzentration im Wasser sinkt. Dadurch sterben vom Sauerstoff abhängige Lebewesen, deren Körper wieder durch Bakterien abgebaut werden. Im schlimmsten Fall können dadurch Todwasserzonen entstehen, in denen kein Sauerstoff vorhanden ist. In den Weltmeeren existieren ungefähr 700 solcher Zonen. [5]

Ebenso können durch Mikroalgen gefährliche Gifte, vor allem während der Algenblüte produziert werden, welche sich in Muscheln anreichern können. Der Konsum kann zu starken Lebensmittelvergiftungen bis hin zum Tod führen. Diese Gifte werden vor allem in den Gruppen der Cyanobakterien und Dinoflagellaten (Geißelalgen/Panzergeißler) gebildet und dienen als Schutz vor Feinden. Cyanobakterien sind unter anderem auch als Blaualgen bekannt. Ist eine Algenblüte in einem See vorhanden, so kann das Baden in diesem gesundheitsschädlich, wenn nicht sogar lebensgefährlich werden. Dies gilt vor allem beim Verschlucken größerer Mengen von Wasser. [5]

Die hier verwendete Algenart Spirulina platensis ist blau-grün, mehrzellig und filamentös und zählt zu den Cyanobakterien, welche eine antioxidative, entzündungshemmende und immunmodulatorische Wirkung aufweist. Sie gilt als sicheres Lebensmittel. Zudem lässt sie sich einfach erzeugen und ernten. [6]

Für den Anbau zu Hause reichen ja kleine Gefäße, wie sieht das denn in der Industrie aus?

Makroalgen sind hauptsächlich für die Aquakultur geeignet und wachsen in oberen Meeresschichten. Es werden keine Landflächen oder zusätzliches Wasser benötigt, da der Anbau im Meer stattfindet. Ebenso kann auf Düngemittel verzichtet werden. [7]

Der Lebenszyklus der Mutterpflanzen wird durch Licht und Temperatur so manipuliert, dass diese das ganze Jahr über Sporen bilden. Diese Sporen werden extrahiert und in Glaskolben gefüllt. In einem Raum mit Rotlicht vermehren sich die Sporen rein vegetativ, das heißt ungeschlechtlich und beruht auf Zellteilung (Mitose). Im letzten Schritt werden die Sporen künstlichem Frühlingslicht ausgesetzt, um die Befruchtung auszulösen. Die daraufhin entstehenden Setzlinge werden in Behälter mit Halteleinen gegeben, dann nach einigen Wochen zu einer Algenfarm transportiert und in Haltesystemen im Wasser ausgebracht. Man spricht von einem Zeitraum von September/Oktober zum Einbringen, während die Ernte im April/Mai erfolgt (also mehr als ein halbes Jahr). Aufgrund der eher kleineren Marktgröße in Europa werden keine Maschinen eingesetzt, die die Kultivierungskosten senken würden. Dementsprechend ist der Anbau noch nicht vollends industrialisiert und der Aufwand noch relativ groß. [7]

Wie gut oder schlecht ist die CO2-Bilanz von Algen?

Neben dem Regenwald werden Algen als „zweite grüne Lunge“ unseres Planeten bezeichnet, indem sie CO2 aufnehmen und in Sauerstoff umwandeln. Zudem wachsen sie viel schneller als Bäume im Regenwald. Des Weiteren reflektieren Algenteppiche Sonnenlicht zurück ins Weltall, welches so die Erde nicht weiter aufheizen kann. [8]

30 g Algen nehmen 55 g CO2 durch Photosynthese auf [9]. Im Vergleich dazu werden pro Kilo Rindfleisch 13,3 Kilo CO2 freigesetzt [10]. Setzt man diese Werte in ein Größenverhältnis, so nehmen 1 kg Algen 1,834 kg CO2 auf. Man bräuchte also 7,25 kg Algen, um die CO2 Menge aufzunehmen, die von einem Kilo Rindfleisch ausgeht. Dieser enorme Unterschied zeigt, dass Algen eine nachhaltige Möglichkeit sind, in der Zukunft viele Menschen klimabewusst ernähren zu können. Dazu käme aber durch die Industrialisierung der Algenproduktion abgegebenes CO2. Noch ist es schwer zu sagen, inwieweit die Produktion dadurch klimaschädlicher würde und welche Alternativen es gäbe, auch die Produktion klimaneutral zu gestalten.

Quellen:

[1]: https://www.planet-wissen.de/natur/pflanzen/algen/index.html

[2]: https://www.ugb.de/lebensmittel-im-test/essbare-algen-naehrstoffpower-aus-wasser/

[3]: Katharina Pawlowski, Birgitta Bergman (2007): Chapter 11 – Plant Symbioses with Frankia and Cyanobacteria. Editor(s): Hermann Bothe, Stuart J. Ferguson, William E. Newton, Biology of the Nitrogen Cycle, Elsevier, Pages 165-178, ISBN 9780444528575, https://doi.org/10.1016/B978-044452857-5.50012-6.,(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444528575500126)

[4]: https://www.mpg.de/16656468/wuestenalge-chlorella-ohadii

[5]: https://www.geo.de/natur/oekologie/4203-rtkl-algen-was-sie-ueber-algen-wissen-sollten

[6]: Ruma Arora Soni, K. Sudhakar, R.S. Rana (2017): Spirulina – From growth to nutritional product: A review. In: Trends in Food Science & Technology, Volume 69, Part A, Pages 157-171, ISSN 0924-2244,

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.09.010.

[7]: https://www.faz.net/aktuell/stil/essen-trinken/kann-die-weltbevoelkerung-durch-meeresalgen-ernaehrt-werden-15909885.html

[8]: https://www.ds.mpg.de/116147/20

[9]:https://www.tuhh.de/~bt1hm/Research/ProductionOfAlgaeBiomass/thermodynamischeAnalyse.pdf

[10]: https://www.greenpeace.de/themen/landwirtschaft/fleischeslust-was-das-stuck-lebenskraft-tatsachlich-kostet